第1章第2节第1课时练习（物质的量、气体摩尔体积）

1 第一章第二节第一课时练习（物质的量、气体摩尔体积） 一、选择题 1．下列关于物质的量和摩尔质量的叙述，正确的是(　　) A．水的摩尔质量是 18 g B．0.012 kg 12C 中含有 6.02×1023 个碳原子 C．1 mol 水中含有 2 mol 氢和 1 mol 氧 D．1 mol 任何物质都含有 6.02×1023 个分子 2．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是(　　) A．6.02×1023 叫做阿伏加德罗常数 B．12 g 碳­12 含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数 C．含有阿伏加德罗常数个微粒的物质是 1 摩尔 D．1 摩尔氯含有 6.02×1023 个氯分子 3．(2010 年南充高一检测)在标准状况下，与 12 g H2 的体积相等的 N2 的(　　) A．质量为 12 g B．物质的量为 6 mol C．体积为 22.4 L D．物质的量为 12 mol 4．下列说法中，正确的是(　　) A．气体的摩尔体积为 22.4 L·mol－1 B．1 mol H2 的质量是 2 g，它所占的体积是 22.4 L C．在标准状况下，1 mol 任何气体所占的体积都为 22.4 L·mol－1 D．在标准状况下，1 mol 任何气体所占的体积都约为 22.4 L 5．两个体积相同的容器，一个盛有 NO，另一个盛有 N2 和 O2，在同温、同压下，两容 器内的气体一定具有相同的(　　) A．原子总数 B．质子总数 C．分子总数 D．质量 6．若某原子的摩尔质量是 M g·mol－1，则一个该原子的实际质量是(　　) A．M g B. 1 M g C. M 6.02 × 1023 g D.6.02 × 1023 M g 7．相等物质的量的 CO 和 CO2 相比较，下列有关叙述中正确的是(　　) ①它们所含的分子数目之比为 1∶1 ②它们所含的 O 原子数目之比为 1∶2 ③它们所含的原子总数目之比为 2∶3 ④它们所含的 C 原子数目之比为 1∶1 ⑤它们所含的电子数目之比为 7∶11 A．①和④ B．②和③ C．④和⑤ D．①②③④⑤ 8．下列关于阿伏加德罗常数的说法不正确的是(　　) A．6.02×1023 就是阿伏加德罗常数 B．0.012 kg 12C 含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数 C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是 1 mol D．1 mol NH3 所含原子数约是 2.408×1024 9．下列说法不正确的是(　　) A．磷酸的摩尔质量以 g·mol－1 为单位时，与 6.02×1023 个磷酸分子的质量在数值上相等2 B．6.02×1023 个 N2 和 6.02×1023 个 H2 的质量比等于 14∶1 C．32 g O2 所含的原子数目为 2×6.02×1023 个 D．常温、常压下，0.5×6.02×1023 个一氧化碳分子质量是 28 g 10．20 g A 物质和 14 g B 物质恰好完全反应，生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.2 mol E 物质，则 E 物质的摩尔质量为(　　) A．100 g/mol B．108 g/mol C．55 g/mol D．96 g/mol 11．下列说法正确的是(　　) A．在常温、常压下，11.2 L N2 含有的分子数为 0.5NA B．标准状况下，22.4 L H2 和 O2 的混合气体所含分子数为 NA C．标准状况下，18 g CCl4 的体积是 22.4 L D．1 mol SO2 的体积是 22.4 L 12．在标准状况下，由 CO 和 CO2 组成的混合气体 13.44 L，质量为 20 g。此混合气体中 C 和 O 两种原子的物质的量之比为(　　) A．3∶4 B．4∶3 C．2∶1 D．1∶2 13．如果 a g 某气体中含有该气体的分子数为 b，则 c g 该气体在标准状况下的体积是(各 选项中 NA 为阿伏加德罗常数)(　　) A.22.4bc aNA L B.22.4ab cNA L C.22.4ac bNA L D. 22.4 acNA L 14．标准状况下，两个容积相等的贮气瓶，一个装有 O2，另一个装有 CH4，两瓶气体具 有相同的(　　) A．质量 B．原子总数 C．密度 D．分子数 15．固体单质 A 和气体单质 B 在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体 C，相同温度 下测得容器内压强不变，若产物气体 C 的密度是原气体密度的 4 倍，则判断正确的是(　　) A．两种单质 A、B 的摩尔质量之比是 1∶4 B．反应前后的气体质量之比一定是 1∶4 C．在生成物 C 中，A 的质量分数为 50% D．C 中 A、B 两元素的原子个数比为 3∶1 二、非选择题： 16．科学探究是非常注意方法和原则的。往往采用控制条件不变，每次只有一个变量的 方式来探究事物变化的规律。已知气体 X2 和气体 Y2 在一定条件下能化合生成气体 C，并知 C 的化学式只有两种可能：分别为 XY 或 X2Y。请设计实验(实验装置任选)来确定 C 的化学式， 简述实验过程，分析说明结论。 实验原理：气体的体积之比等于各自的物质的量之比，等于各自的分子数目之比。 实验过程：_____________________________________________。 结论及分析： ① 若 实 验 结 果 是 ： ________ ， 则 生 成 物 C 的 化 学 式 为 XY 。 判 断 的 依 据 是 ： _________________________________________________。 ②若实验结果是：________________，则生成物 C 的化学式为 X2Y。判断的依据是： ________________________________________。 17．(1)0.3 mol NH3 分子中所含质子数与________个 H2O 分子中所含质子数相等。 (2)含 0.4 mol Al3＋的 Al2(SO4)3 中所含的 SO42－的物质的量是________。 (3)已知 16 g A 和 20 g B 恰好完全反应生成 0.04 mol C 和 31.76 g D，则 C 的摩尔质量为3 ________。 18．在标准状况下，CO 和 CO2 的混合气体共 39.2 L，质量为 61 g。则两种气体的物质 的量之和为________mol，其中 CO2 为________mol，CO 占总体积的________%。 19．有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共 10.8 g，其物质的量为 0.3 mol。求： (1)混合气体中二氧化碳与一氧化碳的物质的量各为多少？ (2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后，剩余的气体是什么？其质量为多少？所含 分子数为多少？ 20．一定量的液态化合物 XY2，在一定量 O2 中恰好完全反应：XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g) ＋2YO2(g)，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为 672 mL，密度为 2.56 g·L－1，则 (1)反应前 O2 的体积为________。 (2)化合物 XY2 的摩尔质量是________。 (3)在 XY2 分子中，X、Y 两元素质量比为 3∶16，则 X、Y 两元素分别为________和 ________(写元素名称)。4 第一章第二节第一课时练习（物质的量、气体摩尔体积）详解 1、 解析：选 B。A 选项，摩尔质量的单位是 g·mol－1，A 选项错误；B 选项，碳是由原 子构成的，根据规定，0.012 kg 12C 中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，近似为 6.02×1023 mol－1，B 选项正确；在使用“摩尔”作为物质的量的单位时，应该用化 学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称，而且选项 C 中表示水的组成时， 氢、氧的含义也不具体，C 选项错误；D 选项，构成物质的基本粒子有分子、原子 和离子，并非任何物质都是由分子构成的，D 选项错误。 2、解析：选 BC。摩尔的基准是 0.012 kg 12C 所含碳原子数，每摩尔物质含有阿伏加德 罗常数个微粒。阿伏加德罗常数为 6.02×1023 mol－1，而不是 6.02×1023。用摩尔来表示粒子 时应指明具体微粒。如 1 mol Fe、1 mol H＋、1 mol e－等，不能说 1 摩尔氯。 3、解析：选 B。12 g H2 的物质的量为 6 mol，因二者体积相等，所以 N2 的物质的量也 为 6 mol，B 正确，N2 的质量为：28 g/mol×6 mol＝168 g，A 错误；体积为 22.4 L/mol×6 mol ＝134.4 L，C 错误。 4、解析：选 D。A 项、B 项气体的体积只有在标准状况下才正确；C 项，体积的单位为 L。 5、解析：选 AC。根据阿伏加德罗定律可知两种气体具有相同的分子数，又因为都是双 原子分子，原子总数也相同。 6、解析：选 C。摩尔质量与相对原子质量及 1 mol 原子的质量数值相等，所以 1 mol 原 子的质量为 M g，而 1 mol 原子中含有原子的数目为 6.02×1023 个，所以 1 个原子的质量就为 M 6.02 × 1023 g。 7、解析：选 D。CO 和 CO2 的物质的量相同，所以含有的 CO 和 CO2 的分子数目也相同， 则①正确。又因 CO 和 CO2 分子中的氧原子数分别为 1 和 2，则物质的量相同的 CO 和 CO2， 所含的氧原子数目之比为 1∶2，则②正确。对③来说，CO 和 CO2 的分子中原子总数之比为 2∶3，所以③是对的。物质的量相同的 CO 和 CO2，C 原子数目之比是 1∶1，则④是对的。 CO 和 CO2 分子中电子总数分别为 14 和 22，即物质的量相同的 CO 和 CO2 电子总数之比为 14∶22＝7∶11，则⑤是正确的。 8、解析：选 A。化学上以 0.012 kg 12C 所含碳原子数作为 1 mol 的基准，即 0.012 kg 12C 所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数(NA)，NA 的近似值为 6.02×1023 mol－1。1 mol NH3 分 子中含有 1 mol 氮原子和 3 mol 氢原子，共 4 mol 原子，4 mol 原子的原子个数约是 4×6.02×1023＝2.408×1024。 9、解析：选 D。A 项中磷酸的摩尔质量以 g·mol－1 为单位时，与 1 mol(6.02×1023 个)磷 酸分子的质量在数值上是相等的；B 项中 N2 与 H2 均为 1 mol，所以它们的质量比为 28∶2＝ 14∶1；C 项中 32 g 氧气的物质的量为 1 mol，则氧原子的物质的量为 2 mol，所以氧原子的 数目为 2×6.02×1023 个；D 项中 0.5×6.02×1023 个一氧化碳分子质量是 14 g。 10、解析：选 B。由质量守恒定律 m(E)＝20 g＋14 g－8.8 g－3.6 g＝21.6 g，M(E)＝m(E) n(E) ＝ 21.6 g 0.2 mol＝108 g/mol。 11、解析：选 B。常温、常压下的气体摩尔体积大于 22.4 L/mol，N2 分子数小于 0.5NA， A 错误；标准状况下，1 mol 任何气体的体积都约为 22.4 L，其分子数为 NA，B 正确；标准5 状况下，CCl4 为液体，所以 C 不正确；未指明标准状况，所以 D 不正确。 12、解析：选 A。根据 CO 和 CO2 中 C 与 O 的原子个数比可知 B、C 不合题意。若为 D，则气体全部由 CO2 组成，标准状况下 13.44 L CO2 的质量为： 13.44 L 22.4 L·mol－1×44 g·mol－1＝ 26.4 g≠20 g，故 D 错。 13、解析：选 A。该气体的分子数为 b，则物质的量为b NAmol，摩尔质量 M＝ a g b NA mol ＝aNA b g/mol，c g 该气体的物质的量为 n＝ c g aNA b g/mol ＝ bc aNA mol。c g 该气体在标准状况下的体积 V＝ n·22.4 L/mol＝ bc aNA mol×22.4 L/mol＝22.4bc aNA L。 14、解析：选 D。两瓶内的气体具有同温同压同体积的关系，由阿伏加德罗定律可知， 两瓶内气体的分子数也相同，即物质的量相等。又由于 O2 的摩尔质量与 CH4 的摩尔质量不 同，故两者的质量和密度不相等，O2 与 CH4 分子内原子数目不等，故等物质的量的 O2 和 CH4 所含原子数不等。 15、解析：选 B。因为反应前后容器内压强不变，所以气体体积不变，即 B、C 的物质 的量相等。C 的密度是 B 的 4 倍，故单质 A 与单质 B 的摩尔质量之比为 3∶1；反应前后气 体质量之比是 1∶4；在 C 中 A 的质量分数为3 4×100%＝75%；而在 C 中，A、B 元素的原子 个数比无法确定。 二、非选择题： 16 答案：实验过程：分别取同温、同压、等体积(V1)的 X2 和 Y2 两种气体充入一恒压、 容积可变的密闭容器中，在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后，测定容器的容积(V2) 结论及分析：①V2＝2V1　X2＋Y2===2XY，反应前后分子数比是 1∶1，根据阿伏加德罗 定律可推得以上结论 ②V2＝3 2V1　2X2＋Y2===2X2Y，反应前后分子数比是 4∶3，根据阿伏加德罗定律可推得 以上结论 17、解析：以物质的量为中心的有关计算一直是高考的热点。解决这类题不仅应透彻理 解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的内涵和外延，还应学会熟练应用 n＝ N NA＝m M＝ V Vm ＝cV 来求解。 (1)0.3 mol NH3 分子中含质子数为 0.3 mol×10×6.02×1023 mol－1＝1.806×1024，每个 H2O 分子中有 10 个质子，故含 1.806×1024 个质子的水分子数为 1.806×1024÷10＝1.806×1023； (2)Al2(SO4)3 中 n(Al3＋)∶n(SO42－)＝2∶3，即 0.4 mol∶n(SO42－)＝2∶3，n(SO42－)＝0.6 mol； (3)根据质量守恒定律 m(C)＝16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝ 4.24 g 0.04 mol＝106 g·mol－1 答案：(1)1.806×1023　(2)0.6 mol　(3)106 g·mol－1 18、解析：(1)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是 22.4 L/mol，所以，题中两气体的 物质的量之和为： 39.2 L 22.4 L/mol＝1.75 mol。(2)设混合气体中 CO 为 x mol，CO2 为 y mol，则有：6 x＋y＝1.75,28x＋44y＝61，解得：x＝1，y＝0.75。(3)CO 的体积分数即为物质的量分数，即1 1.75 ×100%＝57.1%。 答案：(1)1.75　(2)0.75　(3)57.1 19、解析：(1)设混合气体中 CO2 的物质的量为 x，则一氧化碳的物质的量为(0.3 mol－x)。 根据质量守恒，有 44 g·mol－1×x＋28 g·mol－1×(0.3 mol－x)＝10.8 g， 解得 x＝0.15 mol,0.3 mol－x＝0.15 mol。 (2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后，CO2 全部被吸收，剩余气体为 CO。 m(CO)＝M(CO)×n(CO) ＝28 g·mol－1×0.15 mol＝4.2 g。 N(CO)＝0.15 mol×6.02×1023＝9.03×1022。 答案：(1)0.15 mol、0.15 mol (2)CO　4.2 g　9.03×1022 20、解析：(1)由题中方程式：XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)可知，该反应是反应 前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的 XY2 为液态，故反应 前 O2 的体积为 672 mL。 n(O2)＝672 × 10－3 L 22.4 L·mol－1 ＝0.03 mol。 (2)因 XY2 与 O2 恰好完全反应，且它们的物质的量比为 1∶3(由方程式知)，故 XY2 的物 质的量为 0.01 mol。又因反应后的气体体积为 672 mL，密度为 2.56 g·L－1，则反应后气体总 质量为：m＝ρV＝2.56 g·L－1×672×10－3 L＝1.72 g，根据质量守恒定律： m(XY2)＝1.72 g－m(O2) ＝1.72 g－0.03 mol×32 g·mol－1＝0.76 g， M(XY2)＝ 0.76 g 0.01 mol＝76 g·mol－1。 (3)由题意：Error! 解得Error! 答案：(1)672 mL　(2)76 g·mol－1　(3)碳　硫